本文主要快速讲解Kubernetes的和反亲和性调度 和 反亲和性调度,通过理论结合实际的亲和方式,让理解更深刻。分钟
首先来个一句话总结:亲和性调度就像关系亲密的搞懂闺蜜,你去哪儿我也去哪儿。亲调度反亲和性调度就像赌气的和反两个孩子,赌气永远不在一起玩儿。亲和更多解释和实战详见下文。分钟花10分钟看到最后,搞懂你肯定会有收获。亲调度
Pod调度到指定Node的方式主要有4种:
有了nodeName调度、nodeSelector调度、污点(Taints)和容忍度(Tolerations)调度,为什么还需要亲和-反亲和调度呢?
为了更灵活更复杂的调度方式。比如有些场景想把2个Pod 调度到一台节点上,有的场景为了隔离性高可用性想把2个Pod分开到不同节点上,或者有的场景想把Pod调度到指定的一些特点节点上。
label在K8S中是非常重要的概念,不管是什么场景,只要和选择、筛选相关的,基本是用label字段来匹配的。
亲和性和反亲和性的调度,筛选的条件依旧用的是Node的label字段。
不管是Node亲和性调度,还是Pod亲和性调度,被调度的主体都是Pod。都是讲的Pod根据亲和规则调度到某个节点,或者Pod跟随别的Pod调到到某个节点(比如Pod1跟随Pod2,Pod2被调度到B节点,那么Pod1也被调度到B节点)。
Node亲和性调度 和 Pod亲和性调度 的配置都是写在 编排Pod的yaml里。因为被调度的主体是Pod。
Node亲和性调度是指Pod和Node的亲密关系。
Pod亲和性调度是指Pod和Pod的亲密关系。
Node亲和性调度的图示如下,Pod亲和性调用和Pod反亲和性调用也类似。
Affinity的中文意思是亲近,用来表述亲和性调度再合适不过了。
亲和性调度:就好像Node(或者Pod)和Pod是关系很好的闺蜜,Pod说,“只要符合这种label的Node(Pod)都是我的好闺蜜,闺蜜在哪儿我就去哪儿”。
反亲和性调度:就好像2个Pod是赌气的2个孩子,互相对着干,一个往东,另一随便去哪个方向就是不往东,他们不会去到同一个地方。
亲和性调度 和 反亲和性调度的关系就三种:
不管是Node亲和 还是Pod亲和,他们都有2种亲和性表达方式:
这两个字段也比较长,我们来做下拆解,将RequiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution拆解为RequiredDuringScheduling和IgnoredDuringExecution。
亲和性表达方式需要用到如下几个可选的操作符operator:
这些操作符里,虽然没有排斥某个节点的功能,但是用这几个标签也可以变相的实现排斥的功能。
topologyKey很多地方解释为拓扑建,很是费解。实际上就是个作用域的概念。
topologyKey配置了一个label的key,那么存在这个key对应的label的所有Node就在同一个作用域里。
理论知识讲解完毕,接下来通过实战加深理解。你可以按照步骤操作实践。
比如要将Pod调度到nodeName是k8s-worker-2的节点上
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: webapp namespace: demo labels: app: webappspec: nodeName: 'k8s-worker-2' containers: - name: webapp image: nginx ports: - containerPort: 80
比如要将Pod调度到具有"special-app"="specialwebapp"的label节点上。
查看节点信息:
kubectl describe node k8s-worker-2
Pod的yaml编排文件:
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: webapp namespace: demo labels: app: webappspec: nodeSelector: # 选择调度到具有这个label的节点 "special-app": "specialwebapp" containers: - name: webapp image: nginx ports: - containerPort: 80
查看Pod被调度到哪台机器上:
kubectl get pod -n demo -o wide
Node的亲和调度是指,Node和Pod的关系。
(1) 硬亲和
定义Pod-Node的硬亲和yaml文件:pod_node_required_affinity.yaml。文件内容如下:
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: webapp namespace: demo labels: app: webappspec: containers: - name: webapp image: nginx ports: - containerPort: 80 affinity: nodeAffinity: requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: nodeSelectorTerms: - matchExpressions: - key: app operator: In values: - backend
给k8s-worker-3节点添加label:
kubectl label node k8s-worker-3 app=backend
查看k8s-worker-3节点的label情况:
kubectl get node k8s-worker-3 --show-labels
执行上面的yaml部署Pod,可以看到Pod已经被调度到k8s-worker-3节点上。
(2) 软亲和
软亲和调度,主要就是加入了多个规则,每个设置了权重,yaml文件如下:
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: webapp namespace: demo labels: app: webappspec: containers: - name: webapp image: nginx ports: - containerPort: 80 affinity: nodeAffinity: preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: - weight: 80 preference: matchExpressions: - key: app2 operator: Exists - weight: 20 preference: matchExpressions: - key: app operator: In values: - backend2
删除之前的Pod,删除之前的k8s-worker-3节点的label,再给k8s-worker-2节点的增加app2=backend的label。
kubectl delete pod webapp -n demokubectl label node k8s-worker-3 app-kubectl label node k8s-worker-2 app2=backend
部署上面的软亲和yaml文件,可以看到Pod被调度到了k8s-worker-2节点。
Pod亲和调度,是指Pod和Pod之间的关系。
(1) 硬亲和
比如Pod1跟随Pod2,Pod2被调度到B节点,那么Pod1也被调度到B节点。
所以这里准备2个Pod。Pod1使用上面的例子,让Pod1采用Node硬亲和调度到k8s-worker-3节点。然后再部署Pod2,让它跟随Pod1,也会被调度到k8s-worker-3节点。
准备Pod2的yaml编排文件pod_pod_required_affinity.yaml,如下:
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: webapp-1 namespace: demo labels: app: webapp-1spec: containers: - name: webapp image: nginx ports: - containerPort: 80 affinity: podAffinity: requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: - topologyKey: kubernetes.io/hostname labelSelector: matchExpressions: - key: app operator: In values: - webapp
可以看到Pod2跟随Pod1,也被调度到了k8s-worker-3节点。
(2) 软亲和
软亲和和硬亲和类似,只是多了权重,你可以自行尝试。
(1) 反亲和的硬亲和
接着上面的例子,继续准备Pod3的yaml编排文件,如下:
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: webapp-2 namespace: demo labels: app: webapp-2spec: containers: - name: webapp image: nginx ports: - containerPort: 80 affinity: podAntiAffinity: requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: - topologyKey: kubernetes.io/hostname labelSelector: matchExpressions: - key: app operator: In values: - webapp
使用Pod反亲和的方式,让Pod3和Pod1不会部署在一起。部署完毕后,查看结果,Pod3因为反亲和被调度到了k8s-worker-2节点。
(2) 反亲和的软亲和
反亲和的软亲和 和 硬亲和类似,只是多了权重,你可以自行尝试。
本文主要快速讲解Kubernetes的亲和性和反亲和性调度。读完本文你需要记住以下3点:
(责任编辑:焦点)
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